SE522558C2 - Förfarande och anordning för styrning av överföring av elektriskt laddade partiklar av ett medicinskt pulver till en målarea på ett substratelement vid en dosutformningsprocess - Google Patents

Description

l0 l5 20 25 30 ='- °. - -- -- .. ' '- v o .f ; 'v 0 . .,'°. " I' o .

"" H' v. ' ° n a. ' ' U I n 1 I U 4 v 1 ' I | o ' . g g H . . , g v u. . , _ _ ~ u . " 10 'en ' ' I v n ' ' W -I an. .. 1 z 2 För att lyckas med systemiskt avlämnande av medicinska pulver till djupa lungan genom inhalation finns det några kriterier som måste vara uppfyllda.

Det är till exempel mycket viktigt att erhålla en hög doseringsnoggrannhet vid varje tillförsel till användaren. En mycket hög grad av sönderdelning av det medicinska pulvret är även av stor betydelse. Detta är inte möjligt med dagens inhalatorer för torrt pulver utan speciella arrangemang som till exempel en så kallad spridare.

Pulver för inhalatorer har en tendens att agglomerera, med andra ord att klumpa eller bilda mindre eller större bitar, vilka sedan måste sönderdelas.

Deagglomerering definieras som uppbrytande av agglomererat pulver genom att introducera elektrisk, mekanisk eller aerodynamisk energi. Vanligen utförs deagglomerering i åtminstone två steg: steg ett är i processen att deponera pulver vid uppbyggandet av dosen och steg två är i processen att sprida pulvret under patientens inandning av luft genom en DPI.

Termen elektropulver refererar till ett fint uppdelat medicinskt pulver som uppvisar kontrollerade elektriska egenskaper lärnpliga för administration med hjälp av en inhalatoranordning. Ett sådant elektropulver tillhandahåller möjligheter för en bättre dosering från utrustning som använder en teknik för elektrisk fältstyrning såsom visat i vårt amerikanska patent US 6 089 227 liksom våra svenska patent SE 9802648-7 och SE9802649-5 vilka uppvisar utmärka inhaleringsdoseringsegenskaper. Teknikens ståndpunkt visar även ett antal lösningar för deposition av pulver för dosering. Den internationella ansökningen WOOO/ 22722 uppvisar en elektrostatisk avkänningschuck som använder ytanpassade elektroder. Det amerikanska patentet US 6 063 194 visar en pulverdepostionsapparat för att deponera korn på ett substrat som använder en elektrostatisk chuck med en eller flera insamlingszoner och med användning av en optisk detektion för att kvantisera mängden korn deponerade. De amerikanska patenten US 5 .714 007 och US 6 007 630 visar en apparat för elektrostatisk deponering av ett medicinskt pulver på i förväg definierade områden av ett substrat, varvid 15 20 25 30 522 558 c » | . a» 3 substraten används för att tillverka stolpiller, inhalanter, tablettkapslar och liknande. I de amerikanska patenten US 5 699 649 och US 5 960 609 visas uppmätnings och förpackningsmetoder och anordningar för läkemedel och medikament, varvid metoderna använder elektrostatisk fototeknologi för att förpacka mikrogramkvantiteter av finfördelade pulver i diskret kapsel- och tablettform.

En allmän svårighet som möts vid användning av elektrostatisk teknologi och/ eller elektriska fält i kombination med elektrostatisk uppladdning av pulverpartiklar i en deponeringsprocess, är att avlägsna partiklarnas laddning och substratets laddning, om isolator, när partiklarna deponeras på substratet för att utforma dosen. Om avlägsnandet av laddningar är ofullständig eller tar alltför lång tid kommer det att påverka utformandet av dosen negativt genom att de redan deponerade laddade partiklarna kommer att uppvisa ett lokalt repellerande elektriskt fält, vilket tenderar att stoppa nyss attraherade partiklar från att slå sig ner på substratets målarea och tvingar nykomlingar att slå sig ner vid utkanterna av målarean. Det repellerande fältet växer i styrka när fler partiklar deponeras på målarean.

Slutligen är fältet så kraftigt att ytterligare deposition inte är möjlig även om nettofältet vid något avstånd från målarean utövar en attraherande kraft på de laddade partiklarna.

I fall där elektrostatiska chuckar används, oberoende av huruvida chucksubstratet, normalt av ett dielektriskt material, förladdas i deponeringsarean eller areorna för att skapa det nödvändiga lokala elektriska fältet i målareorna, eller ett system av elektroder används för att attrahera de laddade partiklarna eller om en kombination av förladdning och elektroder används, är det alltid svårt att fylla målarean med den korrekta mängden partiklar, eftersom det repellerande fältet växer sig starkare med varje deponerad partikel, vilket leder till en utspridning av partiklar över en större area än den avsedda målarean. Detta är även sant där målarea, deponeríngsarean, är pärlor, som är infängade och hållna av chucken genom 15 20 25 30 522 558 ~ « - . ., 4 till exempel elektrostatisk kraft under deponeringen av partiklar på pärloma själva. Det är följaktligen ofta omöjligt att utforma doser med tillräcklig massa och lämplig rumslig form. Ofta kräver chuckprincipen pulver av på förhand fastställd eller känd specifik laddning (pC/ g) för att förutsäga massan av partiklar attraherade till chucken, vilket i sig själv betyder en stor utmaning.

Vidare når anordningar enligt tidigare teknologi sällan en tillräckligt hög grad av deagglomerering, och en exakt dos med låg relativ standardavvikelse (RSD) mellan doser är inte bra kontrollerad. Detta beror delvis på svårigheter att kontrollera produktionslinjens parametrar under tillverkningen av doser, delvis beroende på begränsningar i konstruktionen av inhalatoranordningen, vilket gör det svårt att uppfylla reglerande krav. Svårigheterna lämnar mycket att önska när det kommer till doslikformighet och lungdepositions- effektivitet för den medicinska substansen. Därför finns det fortfarande ett behov av prefabricerade i förväg uppmätta doser med hög noggrannhet för att laddas in i en inhalatoranordning, vilken då kommer att säkerställa upprepad och exakt systemisk eller lokal pulmonal avlämning av doser administrerade genom inhalation.

SUMMERIN G Ett förfarande och en anordning definieras för att styra överföringen av laddade partiklar av ett medicinskt pulver utsänt från en partikelgenerator till en definierad målarea på ett substrat under en dosutformningsprocess.

En partikelöverföringselektrod anordnas för att bilda en elektrisk iris- bländare och slutare med ett elektriskt fält associerat för överföringen av pulverpartiklarna från partikelgeneratorn till den definierade målarean på ett substrat för att bära en på förhand uppmätt pulverdos och därmed styra partiklarnas riktning och hastighet under dosutformningsprocessen. Den elektriska irisbländaren/slutaren placeras mellan partikelgeneratorn och substratet så att alla partiklar måste passera irisbländaren för att överföras till substratet. Denna irisbländare arbetar även som en slutare. Genom att 15 20 25 30 i _ _ 522 558 ~ I | . - n . n. o. 5 justera amplitud och frekvens för en överlagrad växelströmspotential kommer laddade partiklar oscillera med det skapade växelströmsfältet på sådant sätt att endast små lätta partiklar kommer att komma fram från irisblåndaren/slutaren för vidare överföring i dosutformningsprocessen.

Dessutom genom justering av arnplitud och frekvens accelereras och retarderas synkront med vâxelströmsfältet en majoritet av laddade partiklar som kommer fram så att de infaller på en definierad målarea på substratet med låg hastighet och litet moment som resulterar i en önskad dosporositet.

Förfarandet i enlighet med den föreliggande uppfinningen fastställs genom de oberoende patentkraven 1, 10 och ll och ytterligare utföringsformer av förfarandet fastställs genom de beroende patentkraven 2 till 9.

En anordning för partikelstyrning fastställs genom det oberoende patentkravet 12 och ytterligare utföringsforrner definieras av de beroende kraven 13 till 18.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen tillsammans med ytterligare ändamål och fördelar med denna kan bäst förstås genom hänvisning till följande detaljerade beskrivning läst tillsammans med de medföljande ritningarna, i vilka: FIG. 1 illustrerar i princip en första utföringsform av en irisbländare/slutare innefattande endast en elektrod, vilket visar hur laddade partiklar överförs från partikelgeneratorn till målarean på substratelementet, FIG. 2 illustrerar samma utföringsform som i Figur 1 men med överföringen av partiklar förhindrad genom ett elektriskt fält från elektroden i irisbländaren/ slutaren som verkar repellerande, 10 15 20 25 30 FIG. 3 FIG. 4 FIG. 5 FIG. 6 FIG. 7 FIG. 8 FIG. 9 FIG. 10 _ 522 558 f I o v o u. 6 illustrerar i princip en andra utföringsform av en irisbländare- /slutare som innefattar två elektroder, vilket visar hur laddade partiklar överföres från partikelgeneratorn till målarean på substratelementet, illustrerar en typisk utföringsform av en irisbländare/slutare som innefattar två elektroder, illustrerar i princip en tredje utföringsform av en irisbländare som innefattar fyra elektroden, vilket visar hur laddade partiklar överförs från partikelgeneratorn till målarean på substratelementet, vilket kan förflyttas genom en servomekanism under dosutformandet, illustrerar i princip en sida av en typisk irisblåndare vilken visar en andra elektrod, illustrerar i princip en sida av en typisk irisbländare vilken visar en första elektrod, illustrerar i princip en irisblåndare med två elektroder, en dos som utformas på substratelementets målarea samt två jonkällor för att avlägsna ackumulerad laddning i dosen som utformas, illustrerar i princip en irisbländare med två elektroder, en dos som utformas på substratelementets målarea, ett servoarrangemang för att förflytta substratelementet i förhållande till bländaren samt en jonkälla för att avlägsna ackumulerad laddning i dosen som utformas, illustrerar, läst tillsammans med FIG. 9, i princip ett substratelement i form av en roterande kassett med mer än en målarea, varvid doser utformas på målareorna, samt en jonkälla för 15 20 25 30 522 558 ~ u » > . | . . , , nu u. 7 att, en efter en, avlägsna ackumulerad laddning i dosema som utformas, FIG. 1 1 illustrerar schematiskt ett substratelement . en irisbländare, en dos under utformning, samt placerad bakom substratelementet en utan fysisk kontakt, den tredje jonkälla som kopplar, spänningskällan med den tredje elektroden, och FIG. 12 är ett flödesdiagram som illustrerar förfarandet i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ett förfarande och en anordning som involverar en elektrisk irisbländare visas för styrning av partikelöverföringen av elektriskt laddade medicin- pulverpartiklar från en källa till en definierad area, målarean, på ett substratelement. Rumslig fördelning av partiklar på målarean eller dosbädden erhålls med hjälp av elektrodynamisk fältteknik tillämpad på fördelningen och deponeringen av partiklar i en dosutfonnningsprocess.

Termen "elektrodynamisk fältteknik" i samband med detta dokument refererar till det effektiva elektriska fältet i fyra dimensioner, rymd och tid, som resulterar från väl kontrollerade potentialer, i termer av tidstyrning, frekvens och amplitud, tillämpade på ett antal elektroder placerade i lämpliga positioner i rymden innesluten av en dosutformningsapparat.

Termen "kvasistationära elektriska fält" används i detta sammanhang för att beskriva ett elektriskt fält eller flera elektriska fält som styrs av spänningskällor med kontrollerad impedans, alla del av ett styrsystem, där de pålagda spänningarna kan godtyckligt och individuellt styras i den làgfrekventa tidsdomänen. För att möjliggöra förståelsen av var och hur spänningarna pålägges antas igenom detta dokument alla spänningar vara refererade till jordpotential. Givetvis kan jordpotential utbytas mot en godtycklig potential vid användande av uppfinningen. Det kommer att vara uppenbart för fackmannen att vilken som helst singulär potential eller 10 20 25 30 522 558 c v » » u ~ n . - v; 8 spänning kan refereras till en annan potential eller spänningskälla, t. ex. för att förenkla eller förbättra ett styrsystem, utan att avvika från andemeningen och omfattningen av den uppfinningen som definierats genom de bifogade patentkraven .

En partikelgenerator tillhandahålls, vilken antingen producerar positivt laddade tribo- induktionsladdning. De laddade partiklarna utsänds från generatom in i en och/ eller negativt partiklar genom korona-, eller kontrollerad atmosfär, normalt luft, där de kommer in i ett elektriskt fält som kommer från lämpligt placerade elektroder vid lämpliga potentialer matade med styrda spänningar från lämpliga spänningskällor. Åtminstone en av elektroderna innefattar en elektrisk irisbländare/slutare.

Irisbländaren/slutaren har åtminstone en öppning av lämplig storlek och form där partiklar kan passera igenom. Styrkan och riktningen av det sammansatta elektriska fältet mellan partikelgeneratorn och irisbländaren beror av storleken och formen på de använda elektroderna, deras relativa lägen och inte minst på potentialerna pålagda irisbländarens elektrod eller elektroder liksom på andra elektroder. På detta sätt är det möjligt att styra de elektriska krafterna som verkar på de laddade partiklarna, vilka attraheras eller repelleras från delar eller hela irisbländaren och dess öppningar. Laddade partiklar som passerar genom en öppning i denna irisbländare går in i ett ytterligare pålagt elektriskt fält uppsatt mellan jord, eller vilken som helst annan elektrisk referens, och en elektrod matad med en potential från en spänningskälla. Elektroden är lämpligen placerad bakom substratet. Förutsatt att öppningarnas relativa lägen och målarean är någorlunda inriktade, infångas genom fältet de laddade partiklarna som lämnar irisbländaren vid detta steg och attraheras mot substratet och börjar färdas i riktningen längs fältlinjerna tills de träffar målarean på substratet där de deponeras.

Två egenskaper för irisbländaren/slutaren är av speciell vikt. Den första är möjligheten att styra aperturens eller aperturernas påtagliga storlek i 10 15 20 25 30 .522 558 . \ > | | u. 9 irisblåndaren så att den uppträder mindre eller större för de attraherade partiklarna beroende på vilka spänningspotentialer som påläggs elektroderna. Detta öppnar möjligheten att styra partikelflödets area genom irisbländaren och följaktligen den använda arean på målarean på substratelementet på vilket de transporterade partiklarna kommer att deponeras. Den andra viktiga egenskapen är att den elektriska irisblåndaren kan fås att fungera som en partikelflödesventil, dvs. ett slutararrangemang, sådant att det är möjligt att fullständigt slå av eller på partikelflödet genom att helt enkelt mata lämpliga spänningar till elektrodema, vilka kommer att vända det sammansatta elektriska fältet i den motsatta riktningen som då tvingar laddade partiklar bort från irisbländaren. I själva verket, genom lämplig justering av spänningarna, är det även möjligt att delvis styra mängden partiklar per tidsenhet som läpps igenom och på detta sätt trimma partikeldeponeringstakten på målarean. I en föredragen utföringsform används emellertid irisbländaren huvudsakligen för styrning av areans storlek och för att ögonblickligen slå av eller på flödet.

Vidare kan den elektriska irisbländaren användas för att sålla partiklarna så att endast små partiklar med föredragen storlek släpps igenom. Detta uppnås genom överlagring av ett alternerande växelströmsfält på irisbländarens sammansatta kvasistationära elektriska fält. Funktions- principen grundar sig på tröghetsmomentet, varvid stora partiklar har mycket mer massa än små sådana, men mindre laddning per viktenhet så att de förra kommer att accelerera mycket långsammare i ett givet fält jämfört med de senare. Om växelströmsfältets frekvens år lämpligt kommer de stora partiklarna aldrig komma igenom irisbländaren, utan stanna under tills förlorar sin laddning så att t.ex. gravitationskraften kan för dem till en uppsamlingszon. Dessa partiklar sönderdelas då ytterligare och matas till partikelgeneratorn och återintroduceras i dosutformningsprocessen.

I en typisk utföringsform innefattar irisbländaren två elektroder med ett tunnt isolerande Wafer-element mellan dessa och en enkel apertur genom 15 20 25 30 522 558 | 1 a | r . g. 10 irisbländaren. Elektroderna och det isolerande Wafer-elementet är typiskt gjort som ett tryckt kretskort (PCB) med en översida och en undersida.

Elektroden närmast substratelementet (översida per definition) är typiskt cirkulär i form och koncentrisk med aperturen, medan den andra elektroden är närmast partikelgeneratorn (undersida per definítion) och kan fullständigt täcka den undre sidan av PCB. I en föredragen utföringsform, är substratelementet placerat upp och nedvänt över partikelgeneratorn så att den nettoelektrostatíska kraften, som verkar på utsända laddade partiklar, riktas uppåt motverkande tyngdkraften under utformandet av dosen. På detta sätt kan inga tunga partiklar landa på målarean av misstag under påverkan av endast gravitationen. Potentialerna pålagda irisbländarens elektroder styrs av ett styrsystem, vilket inte utgör del av uppfinningen.

Potentialerna varieras lärnpligen på ett bestämt sätt under dosutformnings- processen så att dosen erhåller de avsedda egenskaperna. Medan överföringen av partiklar sker från generatorn genom irisbländaren till målarean på substratelementet är typiskt potentialen matad till toppelektroden några hundra volt, positivt eller negativt för att attrahera laddade partiklar. Elektroden på undersidan matas typiskt med en potential mellan noll och något tiotal volt för att lätt repellera de laddade partiklarna och hjälpa till att leda partiklar genom irisbländaren. Partiklarna som kommer fram från aperturen upptill på irisbländaren går in i det attraherande fältet som härrör från elektroden bakom substratelementets målarea. Den attraherande elektroden matas typiskt med en potential mellan 500 och 2000 V. Partiklarna som kommer ut fortsätter därför i sin bana i riktning mot målarean. Under dosutformningsprocessen kan överföringen av partiklar avbrytas genom styrsystemet, vilket kan skapa ett starkt repellerande fält i irisbländaren genom matning av lämpliga motsatta potentialer till elektrodema så att inga laddade partiklar kan gå igenom irisbländarens apertur.

Begränsningar i total dosmassa och dålig rumslig styrning av dosformen enligt teknikens ståndpunkt elimineras genom snabbt och effektivt 10 15 20 25 30 ' f n. o . u .. , U n 0 I» nå: 1 " ' o.'nn"g ," oo u o :I- H. n. 'g v v n, , u. n av n. . »nu ,, '-ø.,,,, _"' v., . | 0 » I | a » nu 11 avlägsnande av laddníngar från de laddade pulverpartíklarna och från dosbädden, vilket alltså fältet från dosen under eliminerar det Mycket snabb neutralisering kommer att erhållas, t.ex. genom arrangerande av en substratets målarea, dvs. repellerande utformandet. jongenerator nära substratet så att de emitterade jonerna riktas mot substratets dos och målarean. De emitterade jonema joniserar luften och de resulterande syre och kvävejonerna av både positiv och negativ laddning kan attraheras till dosen och substratet, varvid några av dessa kommer träffa dosen och substratet och rekombinera, vilket neutraliserar de i processen ackumulerade laddningarna. Genom omedelbar neutralisering av partikel- laddningen när partikeln väl har deponerats på substratet elimineras den negativa ínfluensen från de laddade partiklarnas laddning på inkommande partiklar. Den rumsliga depositionen av partiklar förbättras därmed oerhört med inga partiklar som slår sig ner utanför målarena, eftersom summan av laddningarna vid dosbädden och dosen som utformas i stort kontinuerligt avlägsnas på detta sätt, vilket eliminerar ett distorderande, repellerande elektriskt fält från att uppkomma. I en typisk utföringsform av uppfinningen avlägsnas den ackumulerade laddningen inom dosen och dosbädden regelmässigt under dosutfonnningsprocessen som beskrivet. Den relevanta målarean för substratelementet förs inom räckhåll för en jongenerator genom en servomekanism, så att den ackumulerade laddningen avlägsnas åtminstone en gång och ännu lämpligare åtminstone tre gånger under utformandet av dosen. Det är även typiskt att substratelementet måste passera förbi jongeneratorn för att avlägsna eventuell kvarvarande ladding från målarean före att en dosutformningsoperation påbörjas.

Grundprincipen för förfarandet i enlighet med den föreliggande uppfinningen illustreras i Figur 1. 10 15 20 25 30 522 558 I I I 0 on 1 2 Förfarandet använder elektrodynamisk fältteknik för att 0 sålla partiklar 0 transportera partiklar 0 fördela partiklar på en i förväg definierad area på ett substrat- element 0 deponera partiklar på en i förväg definierad area på ett substratelement 0 styra massan för dosen som utformas 0 slå till och från partikelflödet som funktion av tid, och 0 styra dosens porositet Vidare grundar sig förfarandet på externt pålagda elektriska fält in i vilka de laddade partiklarna introduceras. I en föredragen utföringsform används elektropulver, men andra pulver kan vara möjliga att använda, vilket lätt inses av fackmannen.

Elektropulvret bildar en aktiv torr pulversubstans eller medicinsk formulering av torrt pulver med en finpartikelfraktion (FPF) som uppvisar av storleksordningen 50 % eller mer av pulvermassan med en aerodynamisk partikelstorlek under 5 um och tillhandahåller elektrostatiska egenskaper med en absolut specifik laddning med enhetsmassa av storleken 0,1 till 25 uC / g efter uppladdning och uppvisar en laddningsavklingningshastighets- konstant Q50 av mer än 0.1 s, och en stampdensitet mindre än 0,8 g/ ml och en vattenaktivitet aw mindre än 0,5.

Med hänvisning till Figur 1, frigörs partiklar 101 från partikelgeneratorn 110 försedd med positiv eller negativ laddning genom korona-, tribo- eller induktionsladdning, varpå partiklarna kommer in i ett pålagt första elektriskt fält 120. Typen av pulverkaraktäristiken, metoden för uppladdning samt material i generatorn, laddning av partiklarna beror på så att majoriteten av partiklarna uppladdas antingen negativt eller positivt när de utsänds från generatorn och i illustrationerna antas det att de 15 20 25 30 522 558 a u | | | ø C | . , .nu u; 13 emitterade partiklarna är positivt laddade. Emellertid beror detta på pulvrets och generatorns egenskaper och det är lika möjligt att partiklarna är negativt laddade, i vilket fall de pålagda potentialerna måste ända tecken, men diskussionen gäller fortfarande. För att styra dosutforrnningsprocessen i termer av total dosmassa och dosutformníngstid måste överföringen av laddade partiklar från partikelgeneratorn till substratelementets målarea styras. I detta sammanhang påläggs ett första elektriskt fält mellan jord 133 och en första elektrod 130 ansluten till en första spänningskälla 135, som har en källimpedans 136. Elektroden placeras lämpligen med ett kort avstånd i området 0,5 - 25 mm från substratelementet 140 mellan partikelgeneratorn 110 och substratelementet 140. Styrkan och riktningen för det skapade fältet 120 kan justeras genom att justera elektrodens potential inom vida gränser från en negativ till en positiv spänning, som satts av spänningskällan. Laddade partiklar attraheras antingen till (se Figur l) eller repelleras från (se Figur 2) den första elektroden, vilken har åtminstone en apertur 150 av lämplig storlek och form där laddade partiklar kan passera igenom. Sådana aperturer kan vara cirkulära, elliptiska, fyrkantiga eller smala slitsar eller vilken som helst annan form för att passa dosutfonnningsprocessen. I en föredragen utföringsform, är aperturerna i området 50 - 5000 pm som huvudmått. Partiklar attraherade av den första elektroden fastnar emellertid lätt mot denna, vilket försämrar systemets effektivitet och frekvent rengöring kan bli nödvändigt.

För att eliminera vidhäftningseffekten och ytterligare förbättra kontrollnivån för partikelöverföringen till substratelementets målarea, kan introduceras en extra andra elektrod 230, som illustrerats i Figur 3 och Figur 6. Den skall placeras in i ett plan parallellt med den första elektroden 130, mellan den första elektroden och substratet vid ett avstånd mellan 0,07 och 2,5 mm från den första elektroden. Den andra elektroden är perforerad med samma antal aperturer 250 som den första elektroden genom användning av en layout, som matchar den första elektrodens aperturer 150 i läge och form så att de två elektrodernas aperturer är koncentriska. Elektrodernas form och storlek 10 15 20 25 30 r :'.f",', : v! v, . 522 558a~ ¿~I'==' s ==..s.- -- ' ' "l nu ' ' 14 kan variera från mycket stor, jämförbar med substratelementets målarea, till en ñn cirkulär ring mindre än 1 mm i diameter och mindre än 0,1 mm i bredd. Den andra elektroden 230 kan antingen flyta elektriskt genom att inte vara ansluten till något annat eller kan den vara ansluten till den andra spänningskällan 235 med impedans 236. Styrkan och riktningen för ett skapat andra elektriskt fält 220 kan justeras genom justering av den andra elektrodens potential inom breda gränser från en negativ till en positiv spänning satt av spänningskällan som ansluten till elektroden. Laddade partiklar 102 infångade i det andra fältet kommer att färdas längs fältlinjerna antingen i den andra elektrodens riktning eller i den motsatta riktningen, beroende på den pålagda spänningens polaritet, och följaktligen fältlinjernas riktning.

I en föredragen utföringsforrn, illustrerad i Figur 4, integreras de första och andra elektroderna i ett isolerande Wafer-element 171 mellan elektrodema.

Elektrodemas utåt vända ytor är lämpligen belagda med ett isolerande överdrag 172 av tjocklek nägra få mikrometer, t.ex. parylen, för att hindra möjlig kortlutning av elektrodema genom vidhäftande partiklar. Tjockleken för wafern är typiskt i området 0,07-2 mm. Som ett belysande exempel kan elektroderna och wafern vara gjord som ett tryckt kretskort. Det finns många typer kommersiellt tillgängliga, t.ex. i termer av antal möjliga ledarskikt, fysisk böjlighet och tjocklek.

I ytterligare utföringsformer, som exemplifieras i Figur 5, kan fler elektroder 481 introduceras för speciella ändamål, t.ex. porositetsstyrning eller sållning av partiklar, vilket kommer att diskuteras separat. De extra elektroderna 480, 481, om introducerade, kan vara koncentriskt placerade antingen i extra skikt i det isolerande wafer-elementet, eller lagda i samma skikt som de grundläggande första och andra elektroderna. De extra elektroderna är isolerade från alla andra elektroder och jord för att erbjuda fullständig frihet i vilka anslutningar av elektroder som skall göras till elektriska system med 10 15 20 25 30 5":°-.°: i šz--EÜ-'z ' ' 15 kontrollerad impedans och spänningskällor. I detta fall kan wafer-elementets tjocklek ligga i området 0,07 - 2,5 mm.

Wafer-elementet 171 utgör en fysisk barriär mellan partikelgeneratorn 110 och substratet 140 med dosbädden som är målarean 160 för deponeringen av laddade partiklar 102. Avståndet mellan översta elektroden eller elektroderna ovanpå Wafer-elementet och substratet ligger i området 0,5 till 25 mm. Pariklarnas enda möjlighet att nå dosbädden är därför att gå genom de tillgängliga aperturerna i de första och andra elektroderna och möjliga extra elektroder, om introducerade.

Ett ytterligare tredje elektriskt fält 320 sätts upp mellan jord 133 och en tredje elektrod 330 ansluten till en tredje spänningskälla 335 (se Figur 3).

Det är möjligt att referera den tredje spänningskällan till utmatningen från den första eller andra elektroden istället för jord för att förenkla styrningen av deponeringsprocessen. Den tredje elektroden placeras lämpligen i omedelbar närhet bakom substratelementet 140 och dosbädden 160, så att de elektriska fältlinjerna går genom dosbädden i riktning mot partikel- generatorn 110. Substratelementet kan vara gjort av ett dielektriskt eller halvledande material eller till och med av ett ledande material eller en kombination av olika sådana material. I fallet när materialet i dosbädden är ledande, kan dosbädden utgöra den tredje elektroden. Styrkan och riktningen för ett påföljande tredje elektrisk fält 320 kan justeras genom att justera den tredje elektrodens potential inom vida gränser från en negativ till en positiv spänning satt genom den tredje spänningskällan, orn ansluten till elektroden, så att de laddade partiklarna antingen transporteras mot eller från den tredje elektroden.

Laddade partiklar 101 emitterade från generatorn 110 kommer in i det kombinerade elektriska fältet som resulterar av potentialerna pålagda den första, andra respektive tredje elektroden. Den första elektroden ensam verkar som en elektrisk irisbländaranordning 170 och tillägget av den valfria 10 20 25 30 . 522 558 ø - ø - p. 16 andra elektroden förbättrar väsentligt anordningens prestationsförmåga. En typisk utföringsform av den elektriska irisbländaren illustreras i Figurerna 6 och 7, som visar översidan respektive undersidan. Den erbjuder en möjlighet att kontrollera inte endast partikelöverföríngshastigheten utan även den uppenbara aperturstorleken. Aperturen eller aperturerna genom de första och andra elektroderna och genom den isolerande Wafern, om föreliggande, kan göras mindre eller större för de transporterade partiklarna genom att öka eller minska den första elektrodens pålagda spänningspotential medan potentialen för den andra och tredje elektroden hålls konstant. Elektroden eller elektroderna, som utgör irisbländaren, överför laddade partiklar 101, emitterade från generatorn, till målarean 160 på substratelementet på ett kontrollerat ordnat sätt i termer av massa, riktning och hastighet, liksom en bläckstråleskrivare.

I en första aspekt styr den elektriska irisbländaren 170 partikelstömmens area som gör det möjligt att styra dosens fysiska storlek på målarean.

Emellertid i en andra aspekt om den första potentialen ökas över en viss punkt stänger irisbländaren så att inga partiklar alls släpps igenom, det exakta spänningsvärdet för denna punkt beror huvudsakligen på de första, andra och tredje fältens relativa styrkor. Detta erbjuder ett enkelt sätt att ögonblickligt starta och stoppa partikelflödet och kan tjäna syftet att snävt styra fördelningen och deponeringen av partiklar i processen att utforma en föredragen elektrodos mest lärnplig för effektiv systemavlämning genom inhalation.

Genom att justera de andra och tredje potentialerna matade till respektive elektroder är det möjligt att delvis styra partiklars överföringshastighet genom aperturen eller aperturerna i elektroderna. I denna tredje aspekt verkar den elektriska irisbländaren som en partikelflödesventil så att det är möjligt att justera mängden partiklar en tidsenhet som släpps igenom och följaktligen deponeringstakten på målarean. 10 l5 20 25 30 - - - ; n. 17 I en fjärde aspekt kan den elektriska irisbländaren användas för att sålla partiklarna så att endast små partiklar 102 av föredragna storlekar släpps igenom. Detta uppnås genom att överlagra en våxelströmspotential av lämplig frekvens och amplitud från en första växelströmkälla 231, som illustrerat i Figur 5, på t.ex. den kvasistationära andra potentialen och, om nödvändigt, från en andra växelströmskälla 331 överlagra en andra potential synkroniserad med den första växelströmspotentialen på den kvasistationära tredje potentialen. Ett annat sätt att lägga till växelströmsfält till de kvasistationära fälten kan vara adderandet av speciella elektroder 480, 481 för ändamålet och integrera de nya elektroderna i samma wafer-element som de första och andra elektroderna och i linje med dessa. I detta fall påläggs växelspänningarna direkt på de nya elektroderna istället för överlagrade till den andra och/ eller tredje elektroden. Den fysiska ordningen för elektroderna kan utbytas för att sållningseffekten. Den optimera kombinerade effekten av de kvasistationära fälten tagen tillsammans med de ytterligare överlagrade växelströmsfälten är för att accelerera de små och lätta partiklarna till dosbädden på substratelementet men exkludera de stora och tunga partiklarna. Arbetsprincipen grundas på tröghetsmomentet där stora partiklar, dvs. agglomerat, har mycket mer massa än små, men per viktsenhet så att de förra accelererar mycket elektriskt fält jämfört med de mindre laddning långsammare i ett givet senare.

Växelströmspotentialernas frekvens sätts så att tunga partiklar som konimer in i det andra fältet, styrt av den andra elektroden, knappast oscillerar i fältet medan de lätta partiklarna oscillerar med en större amplitud så att det tredje fältet kan ta kontroll över partikeln när eller just innan den når oscillationens apex. Det tredje fältets styrka kommer vid denna punkt överstiga den för det andra fältet och partikeln bryts lös för att förflytta sig i riktningen för det tredje fältet och lämnar det andra fältet. Om växelströmsfältets frekvens är lämplig kommer de stora partiklarna aldrig färdas genom irisbländaren, utan kommer att stanna i irisbländaren tills de förlorar sin laddning så att gravitationskraften kan föra dem till en insamlingszon. Dessa partiklar kan då återcyklas och vidare deagglomereras 522 558 20 25 30 'O nu . ' 'i nu ' " " u. o . ' ' n. " n» ~ '~ n e ' 'I n ~~ »- 2 z- -. , _ _- -1 . n.. J; - ..; n f v v I u " nu ,, .'° v a . : _ n I : » v u. 18 och matas till partikelgeneratorn och återintroduceras i dosutformnings- processen. På detta sätt minskar den elektrodynamiska tekniken ytterligare antalet stora partiklar som deponeras och förbättrar dosens kvalitet.

Efter att passerat irisbländaren 170, accelereras partiklarna i det tredje fältet, som kan ha en växelströmskomponent, i riktning mot substrat- elementets målarea, dvs. dosbädden 160 under den attraktiva fältkraften som härrör från den tredje fältelektroden bakom dosbädden. Bädden kan vara stationär eller rörlig under distributionen av partiklar. Genom användning av en servomekanism 190, schematiskt illustrerad i Figur 5, kan deponeringen av partiklarna styras så att den rumsliga fördelningen av partiklarna på dosbäddsarean godtyckligt kan styras.

För optimala prestanda när dosen 180 senare görs tillgänglig för inhalation, är det mycket viktigt att dosen, förutom att bestå av små partiklar, även är försedd med en önskad porositet och struktur. Dosens porositet kan justeras genom lämplig justering av amplituden och frekvensen för det andra växelströmsfältet överlagrat på det kvasistationära tredje fältet, vilket också kan justeras lämpligt för depositionsprocessen. Det är även möjligt att justera dosens porositet om dosbädden är föremål för vibration med hög frekvens eller ett högfrekvent fält, lämpligen efter att distributionen av partiklar har avslutats. Porositeten kan mätas icke-destruktivt genom användning t.ex. av kommersiellt tillgängliga optiska metoder såsom lasertriangulering, automatiserad bildanalys eller med analysatorer nära (NIR) dosutformningen är avslutad. Mätta data kan då användas för att infrarött antingen under deponeringsprocessen eller efter att kontinuerligt optimera hela dosutformningsprocessen 'on-line' med syftet att erhålla en dos med lämpliga egenskaper, som lämpligen uppfyller speciñkationen för en elektrodos. En elektrodos definieras som elektriskt doserat elektropulver med användning av elektrisk fältteknik, varvid dosen äger följande specifikation: 20 25 30 f522 558 19 Porositet definieras som Dpelektrodos = 100 ' 1Ooklfinsítetelektrodos/denistetelektropulversubstans)>75% För att undvika att partiklar deponeras godtyckligt inuti eller till och med utanför målarean på grund av det lokala repellerande elektriska fältet som härrör från laddningar från redan deponerade partiklar, måste laddningarna neutraliseras under dosutformningsprocessen. I det fallet kommer inga signifikanta lokalt repellerande elektriska fält att byggas upp, vilka kunde distordera det tredje elektriska fältet och försvaga dess attraherande effekt, som skulle leda till en spridning av inkommande laddade partiklar. Om laddningar som ackumulerar i dosen och dosbädden frekvent neutraliseras kommer nya partiklar automatiskt gå från irisbländarens utmatning till den närmsta punkten på dosbädden så att det finns en skarp åtskillnad mellan den utformade dosen och substratets omgivande områden.

Ett nyckelelement i uppfinningen illustreras schematiskt i Figurema 8, 9 och lO, dvs. elementet som avlägsnar partiklarnas ackumulerade laddning deponerad på dosbädden. Olika metoder för att avlägsna laddningar kan användas, men i en föredragen utföringsform har en radioaktiv källa 195 med alfapartiklar (positivt laddade heliumatomer) befunnits vara mest effektiv. Dessa källor är lätt kommersiellt tillgängliga, t. ex. från NRD LLC, Grand Island, N.Y. och används speciellt för att urladda elektriskt laddade föremål. Alfapartiklarna sprids jämnt i alla riktningar från en punktkälla och joniserar den omgivande luften och skapar både positiva och negativa joner.

De nya jonerna attraheras till motsatt laddade partiklar och andra laddade föremål i närheten och rekombinerar för att bilda reguljära atomer med användning av överskottsladdningen för föremålen som de kolliderar med.

Den aktiva räckvidden från jonkällan är endast några få centimeter. Det är mycket lätt att stoppa alfapartíklarna inom det aktiva området genom att sätta vilket som helst fast föremål i vägen, som ett pappersark. En fördragen radioaktiv punktkälla är modell P-2042 NuclespotTM, vilken är baserad på Polonium-2l0, men andra modeller finns tillgängliga för att passa alla typer 10 15 20 25 I~ n. . .

I o. °' lo :n .. .g _- . .. , - -- z .... - v 4 v; n u I n v f '"' .:" u u °':' .' : o e H v. ° 20 av tillämpningar. Polonium-210 används för närvarande och har en lång lista av tillämpningar i alla slags industrier där statisk elektricitet är ett problem. Strålningen lämnar ingen rest förutom heliumtomer (ädelgas). vilken är resultatet av alfapartiklarnas kollision med luftmolekyler och tar upp två elektroner från syre- eller kväveatomer. I sin strävan att rekombinera, etableras en ström av joner som snabbt neutraliserar laddade föremål och ytor inom den radioaktiva punktkällans aktiva räckvidd.

I en utföringsform, illustrerad i Figur 8, är det möjligt att rikta alfapartiklarna genom att konstruera åtminstone ett riktningselement 196 som pekar mot fläcken på dosbädden där pulverpartiklarna 102 deponeras, så att omedelbart efter deponeringen avlägsnas de individuella partiklarnas laddning. I en skild utföringsform, illustrerat i Figur 9, sätts jonkällan 195 utanför fläcken där dosen utformas. Den tidigare nämnda servomekanismen 190 sätts upp för att dra tillbaka substratet 140 med dosbädden 160 efter endast en delvis dosutformningsoperation innan alltför många partiklar 102 har deponerats och för att avlägsna laddningar från dosbädden och dosen 180 genom att exponera substratet mot jonkällan. Ännu en annan utföringsform illustreras i Figur 10 som visar ett typiskt arrangemang där substratelementet är en kassett 140 som bär åtminstone en målarea 160 för dosutformning och en jonkälla riktad mot målarean, som kommer att motta nästa dosering i en repeterad sekvens av dosutformningsoperationer.

För alla utföringsformer är det allmänt nödvändigt att inkludera skärmar 197, vilka kommer att absorbera laddningar som annars riskerar interferera med laddade partiklar medan de transporteras i de elektriska fälten slutliga uppsatta för att styra transporten, fördelningen och den depositionen av partiklarna i dosutformningsprocessen.

I en skild utföringsform kan fysiska restriktioner existera i ett element som bär en eller flera substratelement avsedda för doser, vilka gör det svårt eller omöjligt att arrangera en kontaktering av en elektrod bakom substrat- 10 20 25 .522 558 v o o ~ p u c ' n :nu nu ' 21 elementet nödvändigt för att skapa det tredje elektriska fältet som tidigare diskuterats. I så fall, illustrerat schematiskt i Figur 11, kan en separat jonkälla 195 fördelaktigt tillämpas för att göra elektrisk kontakt med den tredje elektroden 330 bakom substratelementet 140 utan faktisk fysisk kontakt. De emitterade alfapartiklarna joniserar luften, vilken verkar som en elektrisk ledare mellan jonkällan och den tredje elektroden som måste vara elektriskt ledande. Jonkällan skall vara av lämplig storlek och placerad inom sitt funktionsområde 0 ~ 30 mm från den tredje elektroden på substrat- elementets baksida. Om jonkällans metallskal är anslutet till den tredje spänningskällan 335 med effektiv inre impedans 336, som nu inkluderar luftgapets impedans, kommer del av den pålagda spänningen även vara närvarande som en potential på den tredje elektroden så att det tredje fältet fullt kan styras.

Det är värt att notera att för alla praktiska utföringsformer av uppfinningen är deponering av stora mängder pulver inget problem, förutsatt att den negativa påverkan av den ackumulerade laddningen i dosen och på substratet avlägsnas genom att föra bort laddningarna som beskrivet i den föregående beskrivningen. Då är fältstyrkan från den tredje elektroden substratet som bildas. approximativt konstant genom och dosen Distributionsprocessen och utformandet av dosen är inte känslig för variationer i total laddning eller specifik laddning mellan partiklar. Så länge som en partikel har en laddning av rätt typ och klarar att passera sållningen i irisbländaren, kommer den automatiskt deponeras på dosbädden så länge som fältet existerar. Förutsatt lämpliga mätinstrument sätts för att användas för övervakning av dosen medan den utformas, är det lätt att styra den beskrivna dosutformningsprocessen 'on-line', med användning av standardförutsägelse-, framåtmatning- eller återmatningsstyrningmetoder, i kombination om nödvändigt.

I ett flödesdiagram i Figur 12 illustreras kort förfarandet enligt den föreliggande uppfinningen i enlighet med de oberoende patentkraven. n o u o nu i 5 2 2 s 5 s y I » : v en 22 Vad som sagts i det föregående är endast exemplifierande och många variationer av de visade utföringsforrnerna kan vara uppenbara för en fackman, utan att avvika från andemeningen och omfattningen av uppfinningen som definieras i de bifogade patentkraven.

Claims (18)

10 20 25 30 522 558 Ia v : o a en 23 PATENTKRAV

1. Förfarande för styrning av överföring av elektriskt laddade partiklar (10) av ett medicinskt pulver, avsett för inhalation, emitterat från en (110) till (160) på ett substratelement (140) vid en dosutformningsprocess, kännetecknat av partikelgenerator en definierad målarea stegen arrangerande av ett partikelöverföringselektrodelement som bildar en elektrisk irisbländare/ slutare så att åtminstone en elektrod som är en del av irisbländaren/slutaren med dess associerade elektriska fält fungerar för att överföra laddade partiklar emitterade från partikelgeneratorn (110), till den definierade målarean (160) på substratelementet (140), som styr riktningen och hastigheten för partiklarna i dosutformningsprocessen, placerande av den elektriska irisbländare/slutaren mellan partikel- generatorn (110) och substratelementet (140) så att alla partiklar måste passera irisbländaren/ slutaren för att överföras till substratelementet.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknar. av det ytterligare steget att göra en elektrisk irisbländare som innefattar ett isolerande Wafer-element och åtminstone en elektrod för att styra å ena sidan överföringen av laddade partiklar genom åtminstone en apertur samt å andra sidan distributionen av partiklar på en målyta (160) på substratelementet, varvid total tjocklek för irisbländaren är i området 0,07 - 2,5 mm, samt denna åtminstone en elektrod har åtminstone en apertur med ett huvudmått i området 50 - 5000 pm, varjämte förhållandet mellan total tjocklek och medelaperturdiameter och mindre än 3, där alltid är mindre än 10 lämpligen medelaperturdiametern definieras som summan av aperturens två huvudmått dividerad med 2.

3. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget med användande av ett böjligt eller styvt tryckt kretskort som irisbländaren / slutaren. 10 20 25 30 522 558 = ; . | ., 24

4. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att placera substratelementet från den elektriska bländaren/slutarens översida till substratelementet på ett avstånd 0,1 - 5 mm.

5. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att lägga på kvasistationära potentialer på elektrodelementen som bildar den elektriska irisbländaren/ slutaren för att slå till eller från ett flöde av laddade partiklar under dosutformningsprocessen.

6. Förfarande enligt krav l, kännetecknat av det ytterligare steget att lägga på kvasistationära potentialer på elektrodelementen som bildar den elektriska irisbländaren/slutaren för att justera ett massflöde per tidsenhet av laddade partiklar i dosutformningsprocessen.

7. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att lägga på kvasistationåra potentialer på elektrodelementen som bildar den elektriska irisbländaren/slutaren för att därmed styra aperturens storlek i irisbländaren/slutaren vilket sätter arean för flödet av laddade partiklar i dosutformningsprocessen.

8. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att frekvent avlägsna elektrisk laddning från dosen och substratelementet genom introduktion av utjämnande laddningar från ett källelement så att ett repellerande elektriskt fält från deponerade partiklar nollas ut.

9. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av det ytterligare steget att använda en jonkälla för att göra elektrisk kontakt utan fysisk kontakt med en elektrod på baksidan av substratelementet (140) för att ansluta en kontrollerad potential till elektroden (330) och alltså skapa ett nödvändigt elektriskt fält härrörande från elektroden för transporten av de laddade partiklarna till målarean under dosutformningsprocessen. 10 15 20 25 30 522 558 : 1 » . f; 25

10. Förfarande för styrning av överföring av elektriskt laddade partiklar av ett medicinskt pulver, avsett för inhalation, emitterat från en partikel- generator (110) till en definierad målarea (160) på ett substratelement (140) vid en dosutformningsprocess, kännetecknat av stegen sållande av elektriskt laddade partiklar av medicinskt pulver under en dosutformningsprocess genom överlagrande av en växelströmspotential på en existerande kvasistationär potential på åtminstone en elektrod av elektroder som bildar en elektrisk irisbländare/slutare, justering av växelströmspotentialens amplitud och frekvens så att små, lätta, laddade partiklar kommer att oscillera i ett skapat växelströmsfält, så att endast små, lätta partiklar kommer ut från irisbländaren/ slutaren för att transporteras vidare vid dosutformnings- processen.

11. Förfarande för styrning av överföring av elektriskt laddade partiklar av ett medicinskt pulver, avsett för inhalation, emitterat från en partikel- generator (110) till en definierad målarea (160) på ett substratelement (140) vid en dosutformningsproeess, kännetecknat av stegen kontroll av porositet för en dos av det medicinska pulvret medan den utformas vid dosutformningsprocessen genom överlagring av en växelströmspotential på en existerande kvasistationär potential på en elektrod bakom den definierade målarean (160) på substratelementet (140) där pulverpartiklar innefattande dosen skall distribueras under dosut- formningsprocessen, justering av växelströmspotentialens amplitud och frekvens så att en majoritet av laddade partiklar, som kommer ut från en elektrisk irisbländare/slutare accelereras och retarderas synkront med ett skapat växelströmsfält, så att de infaller på den definierade målarean på substratelementet med en relativt låg hastighet som resulterar i en avsedd dosporositet. 15 20 25 30 .522 558 26

12. Anordning för styrning av partikelöverföring av elektriskt laddade partiklar av ett medicinskt pulver emitterat från en partikelgenerator (110) till en definierad målarea (160) på ett substratelement (140) i en dosutformningsprocess, kännetecknad av att en elektrisk irisbländare/slutare i ett tjockleksområde 0,07 - 2 mm innefattar åtminstone en elektrod med åtminstone en apertur med ett allmänt mätt i ett område 50 - 5000 pm och har ett förhållande mellan tjocklek och medelaperturdiameter alltid mindre än 10 och lämpligen mindre än 3, varvid medelaperturdiametern definieras som summan aperturens två allmänna mått dividerad med två för ändamålet att åstadkomma elektrisk styrning av å ena sidan överföring av laddade partiklar genom denna åtminstone en apertur samt å andra sidan distribution av partiklar på den definierade målarean (160) på substratelementet (140) vid dosutformnings- processen, att substratelementet ( 140) med den definierade målarean (160) är avsedd för en på förhand uppmätt medicinsk dos, att en elektrod bakom målarean (160) på substratelementet genererar ett definierat elektriskt fält när ansluten till en lämplig kontrollerad spänningskälla med eller utan en överlagrad växelspänning, varvid det elektriska fältet infångar och riktar partiklar emitterade från irisbländaren/ slutaren mot målarean på substratelementet.

13. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att målarean (160) på substratelementet (140) föruppladdas så att föruppladdningen fullständigt eller delvis i kombination med ett elektriskt fält från en elektrod, när använd, bakom målarena skapar ett nödvändigt elektriskt fält, vilket infångar och riktar partiklar emitterade från irisbländaren/slutaren till substratelementets målarea.

14. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att kvasistationära potentialer pålagda elektroelement tvingar den elektriska irisbländaren- 15 20 25 5-22 558 \ 27 /slutaren att slå till och från ett flöde av laddade partiklar vid dosutformningsprocessen.

15. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att kvasistationära potentialer pälagda elektroelement tvingar den elektriska irisbländaren- /slutaren att styra ett massflöde per tidsenhet av laddade partiklar vid dosutformningsprocessen.

16. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att kvasistationära potentialer pålagda elektroelement tvingar den elektriska irisbländaren- / slutaren att styra aperturens uppenbara storlek i irisbländaren och därmed definiera arean av flödesströmmen av laddade partiklar vid dosutformnings- processen.

17. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att elektrisk laddning frekvent avlägsnas från den utformade dosen och substratelementet genom introduktionen av utjärnnande laddningar från ett källelement så att ett repellerande elektriskt fält från deponerade partiklar nollas ut.

18. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att en jonkälla används för att åstadkomma elektrisk kontakt utan fysisk kontakt med en elektrod pä baksidan av substratelementet, för att ansluta en kontrollerad potential till elektroden och därmed skapa ett nödvändigt elektriskt fält, som härrör från elektroden för transporten av de laddade partiklarna till mälarean vid dosutformningsprocessen.